微納米纖維素纖維具有天然纖維來源廣泛、密度低、可降解及可再生等優(yōu)勢,同時還具有模量高和結構精細的特點,是制備復合材料的良好增強材料。但微米和納米級的纖維素纖維與熱塑性聚烯烴之間存在難以均勻混合、相容性差的問題,使其未能發(fā)揮理想的增強作用。這主要是由于微納米級纖維比表面積大,且纖維素表面含有大量極性羥基,在干燥過程中微納米纖維素纖維容易發(fā)生團聚導致纖維素纖維難以在非極性的聚烯烴基質中均勻分散和形成高強度的界面結合。此外,大多數干燥的微納米纖維素纖維質輕蓬松,與聚烯烴密度差異大,導致復合材料制備過程中存在混料困難的問題。針對上述問題,本論文采用濕法混合、濕態(tài)喂料擠出、預干燥處理、表面活性劑處理等多種簡單、易操作的方法制備微納米纖維素纖維/高密度聚乙烯（HDPE）復合材料,研究了微納米纖維素纖維均勻分散及復合材料性能提高機理,為微納米纖維素纖維增強熱塑性聚合物復合材料的開發(fā)應用奠定了理論基礎。主要的研究內容和結果如下:（1）采用濕態(tài)喂料擠出法制備紙漿纖維/HDPE復合材料的研究。利用密煉機在30℃下對HDPE和浸泡后的紙漿纖維進行預混合,將濕態(tài)的紙漿纖維/HDPE混合物直接送入雙螺桿擠出機中... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：131 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 纖維素的結構與性能
        1.2.1 纖維素的化學結構
        1.2.2 纖維素纖維的形態(tài)與分類
    1.3 微納米纖維素纖維增強聚合物的研究
        1.3.1 紙漿纖維增強聚合物的方法
        1.3.2 納米纖維素纖維增強聚合物的方法
        1.3.3 微納米纖維素纖維增強聚烯烴的難點與挑戰(zhàn)
    1.4 本論文研究意義、主要研究內容和創(chuàng)新點
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 主要研究內容
        1.4.3 創(chuàng)新點
2 濕態(tài)喂料擠出制備紙漿纖維/HDPE復合材料的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 主要原料及試劑
        2.2.2 主要儀器及設備
        2.2.3 紙漿纖維/HDPE復合材料的制備
        2.2.4 紙漿纖維/HDPE復合材料的性能測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 紙漿纖維在HDPE基質中的分散效果
        2.3.2 紙漿纖維/HDPE復合材料顏色和密度的變化
        2.3.3 紙漿纖維/HDPE復合材料的微觀結構
        2.3.4 熔融共混次數對纖維長度的影響
        2.3.5 紙漿纖維/HDPE復合材料的力學性能
        2.3.6 紙漿纖維/HDPE復合材料的動態(tài)熱機械性能
        2.3.7 熔融共混次數對紙漿纖維/HDPE復合材料流變性能的影響
        2.3.8 熔融共混次數對復合材料熱解特性的影響
        2.3.9 熔融共混次數對基體結晶度的影響
    2.4 本章小結
3 不同干燥方式制備紙漿纖維/HDPE復合材料的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 主要原料及試劑
        3.2.2 主要儀器及設備
        3.2.3 紙漿纖維/HDPE復合材料的制備
        3.2.4 紙漿纖維/HDPE復合材料的性能測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 干燥方法對紙漿纖維分散效果的影響
        3.3.2 干燥方法對復合材料微觀結構的影響
        3.3.3 干燥方法對紙漿纖維長度的影響
        3.3.4 干燥方法對復合材料力學性能的影響
        3.3.5 干燥方法對復合材料流變性能的影響
        3.3.6 干燥方法對復合材料短期蠕變性能的影響
    3.4 本章小結
4 熔融共混制備MFC/HDPE復合材料的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 主要原料及試劑
        4.2.2 主要儀器及設備
        4.2.3 MFC/HDPE復合材料的制備
        4.2.4 MFC/HDPE復合材料的性能測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 MFC/HDPE復合材料的形貌分析
        4.3.2 MFC/HDPE復合材料的拉伸性能
        4.3.3 MFC/HDPE復合材料的動態(tài)熱機械性能
        4.3.4 MFC/HDPE復合材料的流變性能
    4.4 本章小結
5 表面活性劑作為分散媒介制備MFC/HDPE復合材料的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方法
        5.2.1 主要原料及試劑
        5.2.2 主要儀器及設備
        5.2.3 MFC/HDPE復合材料的制備
        5.2.4 MFC/HDPE復合材料的性能測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 表面活性劑配比對MFC/表面活性劑乳液性能的影響
        5.3.2 表面活性劑比例和使用量對MFC在二甲苯中分散效果的影響
        5.3.3 醇洗次數對表面活性劑殘余量的影響
        5.3.4 醇洗對MFC分散效果的影響
        5.3.5 醇洗對MFC/HDPE復合材料形貌的影響
        5.3.6 醇洗對MFC/HDPE復合材料結晶度的影響
        5.3.7 醇洗對MFC/HDPE復合材料拉伸性能的影響
        5.3.8 醇洗對MFC/HDPE復合材料動態(tài)熱機械性能的影響
        5.3.9 醇洗對MFC/HDPE復合材料熱性能的影響
    5.4 本章小結
6 制備方式對MFC/HDPE復合材料性能影響的研究
    6.1 引言
    6.2 實驗材料與方法
        6.2.1 主要原料及試劑
        6.2.2 主要儀器及設備
        6.2.3 MFC/HDPE復合材料的制備
        6.2.4 MFC/HDPE復合材料的性能測試
    6.3 結果與討論
        6.3.1 MFC含量對分散效果的影響
        6.3.2 MFC/HDPE復合材料的形貌
        6.3.3 MFC/HDPE復合材料的拉伸性能
        6.3.4 MFC/HDPE復合材料的動態(tài)熱機械性能
        6.3.5 MFC/HDPE復合材料的流變性能
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]界面改性劑對木橡塑混合物料流變特性的影響[J]. 陳玲,孫妍,劉秀娟,周秉亮,程明娟,徐信武.  南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(04)
[2]纖維素納米纖絲增強聚合物納米復合材料的研究進展[J]. 卿彥,Zhiyong Cai,Ronald Sabo,吳義強,李賢軍.  高分子材料科學與工程. 2013(03)
[3]廢紙生產使用中應注意的問題[J]. 劉士亮,李世揚,陳中豪.  廣西輕工業(yè). 2000(01)



本文編號：3109550